2017年高考物理母題題源系列專題01運動圖象(含解析)

1、母題呈現【母題來源一】2017年江蘇卷【母題原題】一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處物塊初動能為Eko，與斜面間的動摩擦因數不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移的關系圖線是A.t=1 s時物塊的速率為1 m/sB.t=2 s時物塊的動量大小為4 kgm/sC.t=3 s時物塊的動量大小為5 kgm/s專題 01 運動圖象【解析】向上滑動的過程禮 根18動能定理；0-氐=-（幗十巴皿 同理，下滑過程中，由動能定理可得:氐-0 = （厲-噸兒故C正確$ABD錯誤*T1V k【名師點睛】本題考查動能定理及學生的識圖能力，根據動能定理寫出 得出圖象斜率描述的物理意義.【母題來源二】2017年全國

2、新課標川卷、）【母題原題】一質量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。H-x圖象的函數關系，從而F隨時間t變化的圖線如圖所示,2D.t=4 s時物塊的速度為零【答案】ABFt曲【解析】由動量走理有龍fw,解得V= 7Q1時物塊的速率v = -1 m/s, A正確E 圖線與時間mm軸所圍面積表示沖量，所川=骯時物塊的動SXdP = 2x2kgm/s=4 kg -ni/s, E正斷 時物塊的動量大小=(2x2-lxl)kg m/s = 3kg-n1/sJc錯誤寅時物塊的動童犬小為戸工(2冥21冥2)瞎mA=2k卽速度不為梟D錯誤?！久}意圖】 本類題通常主要考查對位移、路程、速度

3、、速率、平均速度、時間、時刻、加速度等 基本運動概念的理解，以及對牛頓第二定律、直線運動規(guī)律、功、功率等物理概念與規(guī)律的理解與簡 單的應用?！究荚嚪较颉?這類試題在考查題型上，通常基本以選擇題的形式出現，極個別情況下會出現在計算 題中以考查識圖、 讀圖的能力，難度一般不大；在考查內容上一般以x-t圖象、v-t圖象的形式出現， 少數情況下會出現a-t圖象、X-V圖象等不常見的運動圖象，著重考查對基本概念和基本規(guī)律的理解T與應用，以及讀圖、識圖、畫圖、用圖的能力?！镜梅忠c】在中學教材中出現了x-t圖象、V-t圖象兩種運動圖象，因此要對這兩種運動圖象有深JT.A* 1 F刻的理解：I(1)X-t圖

4、象和V-t圖象都是對物體運動的一種描述，分別反映了做直線運動時的物體的位移(位yyC置)X和速度V隨時間t變化的關系，并不表示物體的運動軌跡；(2)通過x-t圖象可以知道某時刻運動物體的位置，以及在這一位置的運動情況，通過v-t圖象可 以知道某時刻運動物體的速度，以及在這一時刻的運動情況；(3)在x-t圖象中，若圖線為平行于時間軸的直線，則表示物體處于靜止狀態(tài)，若圖線為傾斜直線， 則表示物體做勻速直線運動，直線的斜率表示了物體的運動速度，若圖線為曲線，則表示物體做變速 直線運動，曲線上某點切線的斜率表示物體在對應時刻的運動速度；(4)在v-t圖象中，若圖線為平行于時間軸的直線，則表示物體做勻速

5、直線運動，若圖線為傾斜直 線，則表示物體做勻變速直線運動，直線的斜率表示了物體的運動的加速度，若圖線為曲線，則表示 物體做變加速直線運動，曲線上某點切線的斜率表示物體在對應時刻運【名師點睛】求變力的沖量是動量定理應用的重點，也是難點。量。F-t圖線與時間軸所圍面積表示沖Cy動的加速度。(5)幾種特殊、相同形狀的x-t圖象與v-t圖象的比較。4x-t圖象表示從參考點開始的直線運動（斜率表示速v-t圖象表示初速為零的勻-加速直線!動（斜率表示加速懇表示物體處于靜止狀態(tài)表示物體做勻速直線運動表示物體向與規(guī)疋的正方向相反的方向做勻速直線運動表示物體做勻減速直線運動交點橫坐標表示二個運動質點相遇的時刻，

6、縱坐標表示二個運動質點相遇時相對參考點的位移交點表示二個運動質點速度相同的時刻ti時刻物體相對參考點的位移為X1t1時刻物體的速度為V1,圖線下方的面積表示物 體在011時間內的位移縱截距表示初始位置橫截距表示回到參考點的時刻縱截距表示初速度橫截距表示速度為零的時刻度V）度a)需要強調的是：在分析物理圖象時，圖象中的斜率、截距、圖線與軸所圍面積等，往往都是描述和解 決物理問題的重要手段。6(一)讀圖六點關注1坐標軸弄清兩個坐標軸表示的物理量。注意坐標原點是否從零開始；注意縱軸物理量為矢量情況時，橫軸以 上表示此物理量為正，橫軸以下表示此物理量為負。2圖線形狀注意觀察圖像形狀是直線、曲線還是折線

7、等，從而弄清圖像所反映的兩個物理量之間的關系，明確圖 像反映的物理意義。3.斜率的意義圖線某點的斜率表示一個物理量隨另一個物理量的變化率，大小等于兩個物理量增量的比值。(1)x-t圖像中兩點連線的斜率表示這段時間的平均速度，某一點切線的斜率表示這一時刻的瞬時速 度。v-t圖像中兩點連線的斜率表示這段時間內的平均加速度，某一點切線的斜率表示這一時刻的加k J速度。(2)Wl圖像的斜率表示外力的大小。(3)$-X圖像的斜率表示電場強度的大小。(4)-t圖像的斜率表示單匝線圈產生的電動勢大小。4面積的意義圖線與橫軸所圍的面積常代表一個物理量,物理意義。(1)v-t圖像與t軸所圍面積表示這段時間內質點

8、的位移。(2)a-1圖像與t軸所圍面積表示這段時間內質點速度的變化。(3)F-x圖像與x軸所圍面積表示這段位移內力F所做的功。(4)E-x圖像與x軸所圍面積表示這段位移兩端的電勢差。(5)i-t圖像與t軸所圍面積表示這段時間內移動的電荷量。5.交點、拐點的意義(1)圖線與坐標軸的交點坐標的含義與圖像有關， 如x-t圖線與x軸交點縱坐標表示開始計時的位置,而v-t圖線與v軸交點的縱坐標表示質點的初速度。(2)拐點表示圖像的斜率大小或方向發(fā)生突變。(3)同一坐標系中不同圖像的交點表示具有相同的物理量，如置),v-t圖線的交點表示此刻物體速度相同。6.坐標單位和數量級在識圖和用圖時，一定要看清坐標軸

9、的單位和數量級，如(二)突破三類題型1.圖像選擇類(1)依據某一物理過程，設計某一物理量隨時間(或位移、高度、速度等)變化的幾個圖像或此物理過 程中某幾個物理量隨某一量的變化圖像，從中判斷其正誤。這個物理量往往表示縱、橫坐標所表示的物理量的乘積的x-t圖線交點表示此刻相遇(在同一位cmx10_3m等。解決該類問題一般依據物理過程，運用對應規(guī)律，確定某物理量的變化情況，從而判斷選項的正 確與否。2圖像規(guī)律類(1)該類問題一般由某一圖像提出幾個結論，通過分析、判斷或簡單計算確定結論的正誤。解決該類問題應對圖像描述的物理過程，運用該過程遵循的規(guī)律做出判斷。特別對非常規(guī)圖像， 一般由遵循的規(guī)律推導出相

10、應的函數表達式，進一步確定截距、交點、斜率、面積等的意義，從而對 結論做出判斷。3圖像信息類(1)一般在解答題中，對某一物理情景給出某一物理量的具體變化圖像，由圖像提取相關信息從而對 問題做出分析解答。(2)解決此類問題時要根據物理情景中遵循的規(guī)律，由圖像提取信息和有關數據，根據對應的規(guī)律公 式對問題做出正確的解答?！灸割}1】甲、乙兩車在平直公路上行駛，其v-t圖象如圖所示。t=0時，兩車間距為so；to時刻,甲、乙兩車相遇。oto時間內甲車發(fā)生的位移為s，下列說法正確的是：()A. 0to時間內甲車在前，to2to時間內乙車在前B. O2to時間內甲車平均速度的大小是乙車平均速度大小的2倍1

11、C. 2to時刻甲、乙兩車相距so2 6D. so= s7【答案】D【解析】由圖知在Oto時間內甲車速度大于乙車的速度，故是甲車在追趕乙車， 所以A錯誤；O2to31時間內甲車平均速度的大小V。，乙車平均速度V。，所以B錯誤；由題意知，圖中陰影部分面積即22為位移SO,根據幾何關系知，三角形ABC的面積對應位移So/3,所以可求三角形OCD勺面積對應位8移SO/6,所以0to時間內甲車發(fā)生的位移為s=So+ S0/6,得so=6s，故D正確；2to時刻甲、乙兩7車間的距離即為三角形ABC的面積即So/3,所以C錯誤?！灸割}2】圖甲所示為索契冬奧會上為我國奪得首枚速滑金牌的張虹在1000m決賽中

12、的精彩瞬間現假設某速滑運動員某段時間內在直道上做直線運動的速度一時間圖象可簡化為圖乙，已知運動員（包2括裝備）總質量為60kg，在該段時間內受到的阻力恒為總重力的0.1倍，g=10m/s2.則下列說法正B.在13 s內，運動員獲得的動力是30 NC.在05 s內，運動員的平均速度是12.5m/sD.在05 s內，運動員克服阻力做的功是3780 J【答案】D【解析】試題分樂 速度時間圖線的斜率表示加速度，則在IV內，運動員的加速度為:a = -m/s2= 0.5mA1,故A錯誤；在IT吶，根1E牛頓第二定律得；F =解得：運動員獲得的動力F = 60 xl.5 + 600 x 0.1 = 90從

13、故B錯誤，圖線與時間軸所圍成的面積表示物體的位移，則在葢=12冥1?M+ xC12 + 13）X2 + 2XHM= 6知？iDT百內，運動員的位務2、則運動員的平均速度是:v = * = y故C錯誤亍在0T吶，運動員克服阻力做的功是:W/r=0.1X600X63 = 3730/,故D正確&V確的是：（）A.在13 s內，運動員的加速度為【名師點睛】此題是速度圖象問題，關鍵抓住圖線的數學意義來理解其物理意義：斜率等于加速度,“面積”等于位移。10【母題3】（多選）如圖所示，是A、B兩質點運動的X-t圖像，貝U下列說法正確的是：（）A. A質點以20m/s的速度勻速運動B. B質點最初4S

14、做加速運動，后4S做減速運動C. B質點先沿正方向做直線運動，后沿負方向做直線運動D. A、B兩質點在4S末相遇【答案】ACD【解析】試題分析：A圖象的斜率竽于20訕則知A質點以20血心的速度勻速運動，故A正確在富 T 圖象中，團線的斜率表示速度大小，則知B質點最初力內做減速運動后靈做加遠運動故E錯誤E質點團象的 斜率先正后員，說明B馬點先沿正方向做直線運動，后沿員方向做直線運動故C正確；力末二園象相交 說明兩個質點到達同一位賽相邁故D正確?！久麕燑c睛】本題是位移-時間圖象問題，抓住圖象的數學意義：斜率等于物體的速度，來分析物體 的運動情況?！灸割}4】如圖甲所示，質量為 姑2 kg的木板靜止在

15、水平面上，可視為質點的物塊（質量設為m從木板的左側沿木板表面水平沖上木板物塊和木板的速度一時間圖象如圖乙所示，g=10 m/s2,結777777777777777777777772A.可求解物塊在t=2 s時的位移B.可求解物塊與木板間的動摩擦因數C.可求解物塊的質量m合圖象，下列說法錯誤的是:D.可求解木板的長度 【答案】D12【解析】試題分析：團象的“面積攻小等于位移，可求出物塊在 2?乜時的位移，故A正確.由團象的斜 率等于加速度，可求出m勻減速運動的扣速度大小ai臥物塊m為研究對象丿由牛頓第二定律得：凹i=mm甘亠可知可求出物塊與木板間的動摩揀因數故B正確.由團知兩個物體速度相同后一起

16、作勻速直線9運動，說明水平面是光滑的，臥兩個物體組成的系統(tǒng)為研究對象，取m的初速度方向為正方向，根摒動量 守恒得：mv0= （M+m） v, M已知，%題由團能讀出，則知可求得尬故C正確兩團象在乩“內“位移 之差等于木板與物塊的相對位移，當木板和物塊速度相等時，物塊可能還沒到達木塊的右端，所臥不能求 出木板的長度，故D錯誤.此題選擇錯誤的選項，故選D.【母題5】（多選）某物體運動的vt圖象如圖所示，下列說法正確的是：（）A.物體在第1s末運動方向發(fā)生變化B.物體在第2s內和第3s內的加速度是相同的IC.物體在4s末返回出發(fā)點D.物體在2s末離出發(fā)點最遠，且最大位移為3m【答案】BC【解析】試題

17、分析：由圖象可知：物體在前2s內速度都為正，運動方向沒有發(fā)生改變，故A錯誤；物體在第2s內、第3s內圖象的斜率相同，所以加速度是相同的，故B正確；物體在4s末圖象與時、 、 間軸圍成的面積為零，此時回到出發(fā)點，故C正確；物體在2s末和6s末位移最大，最大位移為0.5myp/y故D錯誤.故選BC【母題6】（多選）某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉化為v-1圖象，如圖所示（除2 s10 s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）.已知在小車運動的過程中，2 s14 s時間段內小車的功率保持不變，在1

18、4 s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質量為1.0 kg，可認為在整個運動過程中小車所受的阻力大小不變.則下列說法正確的是：（）直線運動，加速度為正方向，后4s做勻減速直線運動，故A正確；甲、乙兩物體由同一位置出發(fā);0 2 4 6 8 10 12 14 t6 IS t/sA.小車受到的阻力大小為1.5 NB.小車勻加速階段的牽引力為4NC.小車勻速行駛階段的功率為9 WD.小車加速過程中位移大小為42 m【答案】ACD【解析】試題分析匕小車在低這段時間內，受到阻力的作用，由于其加速度為a1.湎或，故阻力 為f=ma=l Okgx （-1. 5m/） =1馭，所以其大小為1 N?方向與運動方向

19、相反，選項A正確孑 由于加速階段的加速度為aM. 5m/s故由牛頓第二定律得：F-解得FTN,選項E錯誤,小車勻 速行駛時，奉引力等于阻力1. SNf故其功率為P=l.選項C正確；小車在（M0s的時間都是加速的而0加的位移為在丿 a這段時間內 由動能定理得：Pt-&j= - mvj2- -解2 2之得電故加速的總位移為斗2m,選項D正確?！灸割}7】甲、乙兩物體同時從同一位置出發(fā)沿同一直線運動，它們的v-t圖像如圖所示，則下列判斷正確的是：（）A.甲做勻速直線運動，乙先做勻加速運動然后做勻減速直線運動B.兩物體兩次相遇的時刻分別是1s末和4s末C.乙在6s末重新回到出發(fā)點D.第2s末乙物

20、體的運動方向改變【答案】A【解析】試題分析：速度時間圖像的斜率表示加速度，故甲做勻速直線運動，乙物體前2s做勻加速 在速度-時間圖象中圖象與坐標軸圍成面積代表位移，時間軸上方位移為正，時間軸下方位移為負;14所以前2s內乙的三角形面積等于甲的正方形面積，即位移相同，此時兩車相遇，前6s內甲車的矩形面積等于乙車三角形的面積，此時又相遇，故B錯誤；乙在6s速度為零，但位移不為零，C錯誤；由于在速度-時間圖象中速度的正負表示運動方向，從圖中可知乙在前6s速度為正，運動方向沒有發(fā)生改變，故D錯誤.【名師點睛】在速度時間圖像中，需要掌握三點，一、速度的正負表示運動方向，看運動方向是否發(fā) 生變化，只要考慮

21、速度的正負是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運動的加速度，三、圖像與坐 標軸圍成的面積表示位移，在坐標軸上方表示正方向位移，在坐標軸下方表示負方向位移【母題8】（多選）如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率vi運行初速度大小為V2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上滑上傳送帶，以地面為參考系，V2Vi.從小物塊滑上傳送帶開始計時，其V-t圖象可能的是：（）5C.D.【答案】ABC【解析】A、小物塊從右端滑上傳送帶后一直做勻贏速運動.到達左端后速度還沒有減為黑離幵傳送帶后 在光滑水平地面上做勻逮運動，故A正確夕B、小物塊從右端滑上傳送帶后先做勻減速運動，遠度減為霧后反向做勻加速運動，當速度

22、等于傳送帶速度 町后勻速運動，故B正確；6 小物塊從右端滑上傳送帶后一直做勻減速運動，到達左端吋速度恰好為零，故C正確！D物塊做勻減速運動速度達到零后不能一直勻加速下去，反向加速后，速度等于傳送帶速度vi后勻速運動，故D錯誤.故選ABC【點評】本題關鍵是對于物體運動過程分析，物體可能一直減速，也有可能先減速后勻速運動，也可能先減速后加速再勻速運動，難度適中.【母題9】（多選）一個質量為1 kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點，運動過程中所受阻力大小恒定，方向與運動方向相反.該過程的vt圖象如圖所示，g取10 m/s2.下列說法中正確的是：A.小球所受重力和阻力之比為5：1B.小球上升過程與下落過程所用時間之比為2：3C.小球落回到拋出點時的速度大小為8 m/sD.小球下落過程中，受到向上的空氣阻力，處于超重狀態(tài) 【答案】AC16【解析】試題分析；根據速度時間鑿麹b小球向上做勻減速直線運動的期速度犬技丄=陽護=12陽迅 根據牛頓第二定律得，mg+ma,解得阻力fmrmg-lxl2-lflN-2N；下降的加速